小組探究NO2與NaOH溶液的反應。
注:AgNO2為黃色固體,難溶于水。
(1)用Cu與濃HNO3制取NO2,化學方程式為 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(2)NO2不能用排水法收集,因為NO2與水反應生成 HNO3HNO3和NO。
(3)將充滿NO2的試管倒扣在NaOH溶液中,液體迅速充滿試管,且較長時間無明顯變化。
①取試管中溶液,加 HNO3酸化的AgNO3溶液HNO3酸化的AgNO3溶液(填試劑),產(chǎn)生黃色沉淀,說明溶液中含有NO-2。
②寫出NO2與NaOH溶液反應的化學方程式:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。
(4)探究NO2與NaOH溶液反應和NO2與水反應還原產(chǎn)物N元素價態(tài)不同的原因。
查閱資料:NO2與水反應分步進行:
i.NO2溶于水生成HNO2(氧化性強于HNO3);
ii.HNO2不穩(wěn)定,發(fā)生分解。
實驗探究:將充滿NO2的試管倒扣在水槽中,液面迅速上升,幾乎充滿試管(圖Ⅰ),一段時間后,試管中液面下降(圖Ⅱ)。
①檢驗圖Ⅱ試管中氣體成分。 向圖Ⅱ中試管通入空氣,產(chǎn)生紅棕色氣體,且試管內(nèi)液面上升向圖Ⅱ中試管通入空氣,產(chǎn)生紅棕色氣體,且試管內(nèi)液面上升(填操作和現(xiàn)象),證實氣體為NO。
②取圖Ⅰ試管中液體,滴加酸性KMnO4溶液,溶液褪色,證實溶液中存在HNO2。
小組討論將酸性KMnO4溶液更換為淀粉KI溶液的可行性。
甲同學認為不可行,理由是 NO2與H2O反應生成的HNO3有強氧化性,能將I-氧化生成I2單質(zhì)NO2與H2O反應生成的HNO3有強氧化性,能將I-氧化生成I2單質(zhì);乙同學認為可行,并通過對比實驗證實了自己的觀點,寫出乙同學的實驗方案:另取一瓶HNO3溶液,同時向圖Ⅰ試管中液體和HNO3溶液中滴加等量的淀粉KI溶液,圖Ⅰ試管中液體先變藍,則說明圖Ⅰ試管中液體中存在HNO2另取一瓶HNO3溶液,同時向圖Ⅰ試管中液體和HNO3溶液中滴加等量的淀粉KI溶液,圖Ⅰ試管中液體先變藍,則說明圖Ⅰ試管中液體中存在HNO2。
③分析NO2與NaOH溶液反應和NO2與水反應還原產(chǎn)物N元素價態(tài)不同的原因:NO2與H2O反應生成的HNO2不穩(wěn)定,發(fā)生分解:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O;則NO2與H2O反應的總反應為:3NO2+H2O=2NO↑+HNO3;而NO2與NaOH溶液反應生成NaNO2和NaNO3,NaNO2在堿性溶液中較為穩(wěn)定,不易分解NO2與H2O反應生成的HNO2不穩(wěn)定,發(fā)生分解:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O;則NO2與H2O反應的總反應為:3NO2+H2O=2NO↑+HNO3;而NO2與NaOH溶液反應生成NaNO2和NaNO3,NaNO2在堿性溶液中較為穩(wěn)定,不易分解。
NO
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2
【答案】Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;HNO3;HNO3酸化的AgNO3溶液;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O;向圖Ⅱ中試管通入空氣,產(chǎn)生紅棕色氣體,且試管內(nèi)液面上升;NO2與H2O反應生成的HNO3有強氧化性,能將I-氧化生成I2單質(zhì);另取一瓶HNO3溶液,同時向圖Ⅰ試管中液體和HNO3溶液中滴加等量的淀粉KI溶液,圖Ⅰ試管中液體先變藍,則說明圖Ⅰ試管中液體中存在HNO2;NO2與H2O反應生成的HNO2不穩(wěn)定,發(fā)生分解:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O;則NO2與H2O反應的總反應為:3NO2+H2O=2NO↑+HNO3;而NO2與NaOH溶液反應生成NaNO2和NaNO3,NaNO2在堿性溶液中較為穩(wěn)定,不易分解
【解答】
【點評】
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